CN1151459A

CN1151459A - 硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺及设备

Info

Publication number: CN1151459A
Application number: CN 96115240
Authority: CN
Inventors: 王永镇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1997-06-11

Abstract

本发明属含纤维素原料制浆领域，特别涉及硫酸盐蒸煮工艺及设备，其特点是所需设备包括：蒸煮锅A(1)、蒸煮锅B(2)、蒸煮锅C(3)、热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)、蒸煮液循环泵A(19)、蒸煮液循环泵B(20)、蒸煮液循环泵C(21)、喷放锅(56)、碱回收黑液槽(57)、黑液槽(49)、稀黑液槽(50)、碱液槽(54)、送液泵A(51)、高压送液泵B(53)、高压送液泵C(55)。本发明节能，减少环境污染，可广泛用于造纸行业。

Description

硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺及设备

本发明涉及含纤维素原料制浆领域，特别涉及硫酸盐法蒸煮工艺及设备。

目前，国外有较先进的卡米尔连续蒸煮器和间歇蒸煮锅两种类型的蒸煮设备，此类设备在操作时大都采用电脑控制。尽管如此，这些设备仍存在一定缺点，比如卡米尔连续蒸煮器某部件若发生故障就需停机处理故障，这势必会造成极大的经济损失。卡米尔连续蒸煮器由于送入大量的洗液影响抽出的黑液浓度，固形物比本发明的洗浆黑液固形物大约降低5％。国外间歇蒸煮锅为蒸煮节能和冷喷放等技术需要增加间歇蒸煮生产线以外大量的辅助设备，例如：高压槽、罐、泵、阀门、工艺管线等辅助设备，这在无形中就增加了占地面积，造成了巨大的投资。另外，国外要求蒸煮木片厚度很严格，因此，对切削后的过厚木片还需增设切削过厚木片的设备。

国内的间歇蒸煮锅只能按常规蒸煮出化学浆，该工艺落后，不能降低原料消耗而使产品成本有所增加。另外，该工艺耗能大，污染环境，粗细浆收率低。

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺及设备，该工艺节能、减少环境污染能提高粗细浆收率，并能降低蒸煮碱耗，本发明的碱性液浸木片技术对蒸煮木片厚度要求不严。

本发明的主要技术方案如下：

硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺，其特点是：将木片仓中的木片送入蒸煮锅A进行碱性液浸装锅；蒸煮锅C蒸煮终期抽液，热黑液经热交换器C进入热回收连续管B后再经气动阀K38进入热交换器A的侧面入口端与碱性浸液进行热交换，温度T1控制在65℃-80℃，热交换后黑液通过气动阀K35进入热回收连续管A后进入碱回收黑液槽；碱性液浸装锅后同时进行高温液浸，温度T2控制在100℃，在此过程中从黑液槽抽出的黑液经热回收连续管C泵送到蒸煮锅C内进行洗浆；蒸煮锅C内的过剩的压缩空气经压缩空气连续管被压入蒸煮锅A；蒸煮锅A高温液浸后，浸液通过蒸煮液循环泵A经热交换器A进入热回收连续管B，再经高压送液泵B送入到关闭的蒸煮液循环泵C的入口，通过中下循环过滤网入蒸煮锅C；蒸煮锅C内过剩的压缩空气经压缩空气连续管压入蒸煮锅A；蒸煮锅B蒸煮升温，在蒸煮锅C蒸煮终期抽液过程中，由热交换器C流出的热黑液通过热交换器B的侧面出口端进入热回收连续管A后入碱回收黑液槽；在冷喷放过程中，蒸煮锅C内黑液和浆的温度控制在100℃以下，黑液和浆经喷放管线靠蒸煮锅C的压缩空气和蒸煮锅A的过剩压缩空气连续喷入喷放锅。

所述的蒸煮锅C蒸煮终期抽液，热黑液进入热交换器A(4)的侧面入口端与碱性浸液进行热交换时，温度T1可控制在70℃-75℃。

该工艺所需设备：包括底部设有过滤网A的蒸煮锅A、底部设有过滤网B的蒸煮锅B、底部设有过滤网C的蒸煮锅C、热交换器A、热交换器B、热交换器C、蒸煮液循环泵A、蒸煮液循环泵B、蒸煮液循环泵C、喷放锅、碱回收黑液槽、黑液槽、稀黑液槽、碱液槽、送液泵A、高压送液泵B、高压送液泵C。为提高黑液浓度，洗浆最稀黑液加碱为液浸木片碱性浸液。液浸装锅和高温液浸木片、蒸煮升温、碱液热交换均可同时用蒸煮终期抽出的热黑液所具有的热能间接进行加热。泵送循环黑液洗除抽液后浆中剩余固形物，停止蒸煮反应与浸后液回收先后补加抽液后锅内液量，靠压缩空气和剩余压缩空气喷放浆。模拟工艺流程图盘，设置操作控制点，可直观模拟盘工艺控制点，按键气动遥控连续操作。

本发明节能、减少环境污染，能提高粗细浆收率，并能降低蒸煮碱耗，对木片厚度要求不严。

与国内外技术对比如下：

项目	单位	国外硫酸盐法		国内硫酸盐法
		国外硫酸盐法		国内硫酸盐法		卡米尔连续蒸煮器	间歇蒸煮锅	间歇蒸煮锅	间歇连续蒸煮锅
		日产化学浆量	吨	500	多台间歇1000	卡米尔连续蒸煮器	间歇蒸煮锅	间歇蒸煮锅	间歇连续蒸煮锅	三台170立方米连续170
节能技术		日产化学浆量	吨	500	多台间歇1000	抽出热黑液到闪急罐沸腾蒸汽汽蒸装锅木片	(1)泵送洗浆黑液由锅底部直接顶蒸煮终期热黑液由锅口过滤网排出至生产线以外辅助高压贮热黑液槽(2)顶出的热黑液经热交换器与泵送常温碱液热交换回收黑液热能，碱液增加温度。	无节能	(1)蒸煮终期抽出的热黑液经连续管线，依靠本锅压力同步送入各个间歇蒸煮锅的热交换器进行各阶段蒸煮工艺介质间接热交换回收抽出的热黑液热能。(2)各个间歇蒸煮锅的热交换器抽出的热交换后黑液经连续管进入热交换器与常温碱液热交换增加碱液温度，热交换后黑液直接送入碱回收黑液槽。	三台170立方米连续170
节能技术		节能技术的设备		连续抽出的热黑液进入闪急罐，由闪急罐上部排出闪急蒸汽	泵送洗浆黑液，从锅底部进入直接与热黑液接触，从锅口0.5平方米的过滤网排出。	抽出热黑液到闪急罐沸腾蒸汽汽蒸装锅木片		无节能		(1)蒸煮终期热黑液经中循环锅内16平方米过滤网抽出热黑液(170立方米蒸煮锅)抽液的过滤网面积比国外顶液锅口过滤网面积大32倍。(2)本技术间歇连续生产线可同步与各锅并联发生蒸煮工艺关系，属于生产线的直接关系。

节能技术的设备投资			例如日生产1000吨化学浆就节能一顶投资额为年节能经济效益250--500万美元，需要1.5-2年时间才能偿还完节能设备投资费		本技术的间歇连续蒸煮生产线的主体蒸煮锅和附属设备，管线阀门是原有设备，构成间歇连续蒸煮生产线仅增加连续管使3-7台蒸煮锅并联与连续管有关的阀门控制各个蒸煮锅的工艺，构成间歇连续蒸煮生产的投资费相当低，对我国造纸企业可普遍能够承受改造费用。
节能技术的设备投资						对木片的处理技术		用闪急蒸气加热木片，排出木片内的空气，增加碱液渗透量。	(1)用新鲜蒸汽加热木片，排除木片内的空气，增加碱液渗透量。(2)用热交换后的温黑液处理木片后再送入碱回收黑液槽		(1)装锅时应用碱性浸液装锅，用蒸煮终期抽出的热黑液应用热交换器间接加热碱性介质浸液控制温度80℃，增加装锅时的碱性浸液渗透量。(2)液浸装锅完封闭锅盖，继续应用热黑液间接加热碱性浸液，温度控制100℃，过剩压缩空气压入的条件下可处理过厚木片的功能，渗透浸液量比常压增加，应用100℃增加的功能，不受木片厚度的限制。国外过厚木片需再切削工艺复杂。

放锅

连续排浆

冷喷放

热喷放可造成环境污染

冷喷放

下面结合附图详述本发明的最佳实施方式：

图1为本发明硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺所需设备结构示意图。

图2为本发明硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺时间生产指示图。

图3为本发明硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺原理框图。

该蒸煮工艺特点是：通过运输机，将木片仓中的木片连续送入蒸煮锅A1，同时送入定量稀黑液，加碱1％(对绝干木片)。构成碱性浸液，送液完蒸煮锅A1达到自身循环，液浸装锅30分钟，蒸煮锅C3蒸煮保温30分钟，蒸煮终期抽液，同时压缩空气经压缩空气管线59进蒸煮锅C3。经热交换器C6进入热回收连续管B61后再经气动阀K38105进入热交换器A4的侧面入口端与碱性浸液进行交换，温度控制在75℃，热交换后黑液经热交换器A4的侧面出口端经气动阀K35102进入热回收连续管A60，后连续进入碱回收黑液槽57；碱性液浸装锅后同时进行高温液浸，温度控制在100℃；蒸煮保温60分钟，在此过程中，从黑液槽49抽出的黑液经热回收连续管C62通过气动阀K1885泵送到蒸煮锅C3内进行洗浆，同时终止化学反应。蒸煮锅C3内的过剩的压缩空气经压缩空气连续管59被压入蒸煮锅A1，蒸煮锅A1高温液浸后，浸液通过蒸煮液循环泵A19经热交换器A4进入热回收连续管B61，此时K168开启，再经高压送液泵B53送入到关闭的蒸煮液循环泵C21的入口，截止阀通过中，下循环过滤网入蒸煮锅C3；蒸煮锅C3内过剩的压缩空气经压缩空气连续管59压入蒸煮锅A1；蒸煮锅B2同时蒸煮升温，其蒸煮升温所需热量主要来源于从蒸煮锅C3抽出的热黑液和进入蒸汽连续管114的热蒸汽，平均温度达到174℃，保温60分钟，后经洗浆浸后液回收后放锅，在冷喷放过程中，蒸煮锅C3内黑液和浆的温度控制在100℃以下，黑液和浆经喷放管线靠蒸煮锅C3的压缩空气和蒸煮锅A1过剩压缩空气连续喷入喷放锅56。喷放过程中排出的硫化物气体，用稀黑液经喷淋器循环吸收。图2所表示的是3个蒸煮锅在12小时内的工艺控制情况。如果蒸煮锅的数目达到7个就可真正达到连续装锅的目的。这样60分钟就可喷放一次锅。

该蒸煮工艺所需设备主要包括：底部设有过滤网A43的蒸煮锅A1、底部设有过滤网B44的蒸煮锅B2、底部设有过滤网C45的蒸煮锅C3、热交换器A4、热交换器B5、热交换器C6、蒸煮液循环泵A19、蒸煮液循环泵B20、蒸煮液循环泵C21、喷放锅56、碱回收黑液槽57、黑液槽49、稀黑液槽50、碱液槽54、送液泵A51、高压送液泵B53、高压送液泵C55；端部位于蒸煮锅A1、蒸煮锅B2、蒸煮锅C3锥体上部的中循环管各自分别通过蒸煮液循环泵A19、蒸煮液循环泵B20、蒸煮液循环泵C21与热交换器A4、热交换器B5、热交换器C6的下部入口连通，热交换器A4、热交换器B5、热交换器C6的上部出口端各自分别通过截止阀K168、截止阀K469、截止阀K770与热回收连续管连通，蒸煮锅A1、蒸煮锅B2、蒸煮锅C3的下循环口各自分别通过(气动阀K271、气动阀K372)、(气动阀K573、气动阀K674)、(气动阀K875、气动阀K976)与蒸煮液循环泵A19、蒸煮液循环泵B20、蒸煮液循环泵C21的入口、热交换器A4、热交换器B5、热交换器C6的出口连通；蒸煮锅A1、蒸煮锅B2、蒸煮锅C3的锅口各自分别通过截止阀K1380、截止阀K1481、截止阀K1582与热回收连续管B61连通；高压送液泵B53的入口与热回收连续管A60连通，其出口端与锅内洗浆连续管62连通；蒸煮锅A1、蒸煮锅B2、蒸煮锅C3的球部各自分别通过(气动阀K1077、气动阀K1683)、(气动阀K1178、K1784)、(气动阀K1279、气动阀K1885)与热交换器A4、热交换器B5、热交换器C6的上部出口端及锅内洗浆连续管62连通；蒸煮锅A1、蒸煮锅B2、蒸煮锅C3的喷放浆口各自分别通过气动阀K1986、气动阀K2087、气动阀K2188与喷放锅56切向连通；黑液槽49通过气动阀K2289与热回收连续管B61连通，稀黑液槽50通过截止阀K2390与送液泵A51的入口端连通，送液泵A51的出口端分别通过截止阀K2491、截止阀K2592、截止阀K2693与蒸煮液循环泵A19、蒸煮液循环泵B20、蒸煮液循环泵C21的入口连通；碱液槽54通过截止阀K2794与高压送液泵C55的入口连通；高压送液泵C55的出口分别通过截止阀K2895、截止阀K2996、截止阀K3097与蒸煮液循环泵A19、蒸煮液循环泵B20、蒸煮液循环泵C21的入口连通；送液泵A51的出口端通过气动阀K3198与喷放锅喷淋器的顶部入口端连通，稀黑液槽50的上部与喷放锅喷淋器的出口端连通；蒸煮锅A1、蒸煮锅B2、蒸煮锅C(3)的锅口各自分别通过气动阀K32(99)、气动阀K33100、气动阀K34101与压缩空气连续管59相通；热交换器A4、热交换器5、热交换器6的侧面出口端分别通过气动阀K35102、气动阀K36103、气动阀K37104与热回收连续管A60连通，碱回收黑液槽与热回收连续管A60连通；热交换器A4、热交换器B5、热交换器C6的侧面入口端分别通过(气动阀K38105、气动阀K39108)、(气动阀K40106、气动阀K41109)、(气动阀K42107、气动阀K43110)与热回收连续管B61、热黑液管连通；热交换器A4、热交换器B5、热交换器C6的侧面出口端分别通过气动阀K44(111)、气动阀K45112，气动阀K46113与蒸煮液循环泵A19、蒸煮液循环泵B20、蒸煮液循环泵C21的出口连通。蒸煮锅A1、蒸煮锅C3底部设有的过滤网采用了碳素钢板，钻孔5mm，面积约0.5平方米，气动阀根据模拟盘正张设置的工艺控制进行遥控。原喷放锅的辅助设备浆旋风分离器污热水泵、污热水槽取消，喷淋器移到喷放锅上部。

Claims

1、一种硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺，其特征在于：将本片仓中的木片送入蒸煮锅A(1)进行碱性液浸装锅；蒸煮锅C(3)蒸煮终期抽液热黑液经热交换器C(6)进入热回收连续管B(61)后再经气动阀K38(105)进入热交换器A(4)的侧面入口端与碱性浸液进行热交换，温度T1控制在65℃--80℃，热交换后黑液通过气动阀K35(102)进入热回收连续管A(60)后进入碱回收黑液槽(57)；碱性液浸装锅后同时进行高温液浸，温度T2控制在100℃，在此过程中从黑液槽(49)抽出的黑液经热回收连续管C(62)泵送到蒸煮锅C(3)内进行洗浆；蒸煮锅C(3)内的过剩的压缩空气经压缩空气连续管(59)被压入蒸煮锅A(1)；蒸煮锅A(1)高温液浸后，浸液通过蒸煮液循环泵A(19)经热交换器A(4)进入热回收连续管B(61)，再经高压送液泵B(53)送入到关闭的蒸煮液循环泵(21)的入口，通过中下循环过滤网入蒸煮锅C(3)；蒸煮锅C(3)内过剩的压缩空气经压缩空气连续管(59)压入蒸煮锅A(1)；蒸煮锅B(2)蒸煮升温，在蒸煮锅C(3)蒸煮终期抽液过程中，由热交换器C(6)流出的热黑液通过热交换器B(5)的侧面出口端进入热回收连续管A(60)后入碱回收黑液槽(57)；在冷喷放过程中，蒸煮锅C(3)内黑液和浆的温度控制在100℃以下，黑液和浆经喷放管线靠蒸煮锅C(3)的压缩空气和蒸煮锅A(1)的过剩压缩空气连续喷入喷放端(56)。

2、根据权利要求1所述的硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺，其特征在于所述的蒸煮锅C(3)蒸煮终期抽液，热黑液进入热交换器A(4)的侧面入口端与碱性浸液进行热交换时，温度T1控制在70℃--75℃。

3.如权利要求所述的硫酸盐法间歇连续蒸煮工艺所需设备，其特征在于：主要包括：底部设有过滤网A(43)的蒸煮锅A(1)、底部设有过滤网B(44)的蒸煮锅B(2)、底部设有过滤网C(45)的蒸煮锅C(3)、热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)、蒸煮液循环泵A(19)、蒸煮液循环泵B(20)、蒸煮液循环泵C(21)、喷放锅(56)、碱回热黑液槽(57)、黑液槽(49)、稀黑液槽(50)、碱液槽(54)、送液泵A(51)、高压送液泵B(53)、高压送液泵C(55)，端部位于蒸煮锅A(1)、蒸煮锅B(2)、蒸煮锅C(3)锥体上部的中循环管各自分别通过蒸煮液循环泵A(19)、蒸煮液循环泵B(20)、蒸煮液循环泵(21)与热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)的下部入口连通，热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)的上部出口端各自分别通过截止阀K1(68)、截止阀K4(69)、截止阀K7(70)与热回收连续管连通，蒸煮锅A(1)、蒸煮锅B(2)、蒸煮锅C(3)的下循环口各自分别通过(气动阀K2(71)、气动阀K3(72))、(气动阀K5(73)、气动阀K6(74))、(气动阀K8(75)、气动阀K9(76))与蒸煮液循环泵A(19)、蒸煮液循环泵B(20)、蒸煮液循环泵C(21)的入口、热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)的出口连通；蒸煮锅A(1)、蒸煮锅B(2)、蒸煮锅C(3)的锅口各自分别通过截止阀K13(80)、截止阀K14(81)、截止阀K15(82)与热回收连续管B(61)连通；高压送液泵B(53)的入口与热回收连续管A(60)连通，其出口端与锅内洗浆连续管(62)连通；蒸煮锅A(1)、蒸煮锅B(2)、蒸煮锅C(3)的球部各自分别通过(气动阀K10(77)、气动阀K16(83))、(气动阀K11(78)、K17(84))、(气动阀K12(79)、气动阀K18(85))与热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)的上部出口端及锅内洗浆连续管(62)连通；蒸煮锅A(1)、蒸煮锅B(2)、蒸煮锅C(3)的喷放浆口各自分别通过气动阀K19(86)、气动阀K20(87)、气动阀K21(88)与喷放锅(56)切向连通；黑液槽(49)通过气动阀K22(89)与热回收连续管B(61)连通，稀黑液槽(50)通过截止阀K23(90)与送液泵A(51)的入口端连通，送液泵A(51)的出口端分别通过截止阀K24(91)、截止阀K25(92)、截止阀K26(93)与蒸煮液循环泵A(19)、蒸煮液循环泵B(20)、蒸煮液循环泵C(21)的入口连通；碱液槽(54)通过截止阀K27(94)与高压送液泵C(55)的入口连通；高压送液泵C(55)的出口分别通过截止阀K28(95)、截止阀K29(96)、截止阀K30(97)与蒸煮液循环泵A(19)、蒸煮液循环泵B(20)、蒸煮液循环泵C(21)的入口连通；送液泵A(51)的出口端通过气动阀K31(98)与喷放锅喷淋器的顶部入口端连通，稀黑液槽(50)的上部与喷放锅喷淋器的出口端连通；蒸煮锅A(1)、蒸煮锅B(2)、蒸煮锅C(3)的锅口各自分别通过气动阀K32(99)、气动阀K33(100)、气动阀K34(101)与压缩空气连续管(59)相通；热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)的侧面出口端分别通过气动阀K35(102)、气动阀K36(103)、气动阀K37(104)与热回收连续管A(60)连通，减回收黑液槽与热回收连续管A(60)连通；热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)的侧面入口端分别通过(气动阀K38(105)、气动阀K39(108))、(气动阀K40(106)、气动阀K41(109))、(气动阀K42(107)、气动阀K43(110))与热回收连续管B(61)、热黑液管连通；热交换器A(4)、热交换器B(5)、热交换器C(6)的侧面出口端分别通过气动阀K44(111)、气动阀K45(112)气动阀K46(113)与蒸煮液循环泵A(19)、蒸煮液循环泵B(20)、蒸煮液循环泵C(21)的出口连通。

4.根据权利要求3所述的硫酸盐间歇连续蒸煮工艺所需设备，其特征在于：在热回收连续管与碱回收黑液槽之间设置热交换器D，高压送液泵C(55)的出口端与热交换器D的侧面入口端连通，热交换器D的出口端与碱液槽(54)的顶部连通。